JPH11196392A - 電子画像の改竄検出方法及び改竄検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子画像の改竄位置の特定が可能な改竄検出
方法を提供する。 【解決手段】 配信側で、電子画像を領域毎に順序付け
た分割画像Ａ〜Ｄから送信用ダイジェストＤＡ，ＤＢ，
ＤＤ，ＤＣを作成し、それぞれ次領域の分割画像へ順次
繰り下げて埋め込んだ後、各分割画像Ａ〜Ｄを元の電子
画像の形態に組み上げて全体画像を再構成する。その
後、この全体画像から作成した全体認証用ダイジェスト
を全体画像と共に配信する。受信側では、配信された全
体画像から全体照合用ダイジェストを作成し、これを配
信された全体認証用ダイジェストと比較照合して全体的
な改竄の有無を判定する。全体的な改竄がある場合は、
全体画像を上記順序付けに従って読み出した分割画像Ａ
〜Ｄから順次受信用ダイジェストＤ´Ａ，Ｄ´Ｂ，Ｄ´
Ｄ，Ｄ´Ｃを作成して順次繰り下げた上で、送信用ダイ
ジェストと順次比較照合し、領域毎の改竄の有無を検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文書それ自体や文
書内の図、表、パラグラフ等を電子化した、配信可能な
電子画像（電子文書）の部分的な改竄の有無及び改竄位
置を検出する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、不特定多数の利用者がアクセスで
きるインターネット等のオープンなネットワークを通し
て様々な電子画像を配信及び受信する機会が増加してい
る。ところが、こうしたオープンなネットワーク環境で
は、不特定多数の者が利用するため、配信途中で電子画
像が第三者によって改竄され、受信者が改竄されたこと
に気付かない場合も想定される。そこで、配信された電
子画像が送り手から送り出されたものと同一であるか否
か、或いは送り手が正当者であるか否かの確認を受信側
でチェックする電子認証の仕組みが必要とされる。

【０００３】図７は、従来の電子認証の手順の概要を示
した説明図である。配信側では、オリジナルの電子画像
に対してハッシュ関数によるデータ圧縮を行ってダイジ
ェストを作成した後、作成されたダイジェストを送り手
による秘密鍵で暗号化する。そして、オリジナルの電子
画像及び暗号化されたダイジェストをネットワークを通
して受信側に配信する。受信側では、ネットワークより
受信した電子画像に対してハッシュ関数によるデータ圧
縮を行ってダイジェストを作成すると共に、暗号化され
たダイジェストに対して送り手の公開鍵による復号化を
行ってダイジェストを復号する。そして、オリジナルの
電子画像から作成したダイジェストと復号したダイジェ
ストとを比較し、両方のダイジェストが同一であれば改
竄が行われていないと判定し、逆に、異なっていれば改
竄が行われていると判定する。

【０００４】ところで、上述のようにして電子認証を行
う場合、配信側では、オリジナルの電子画像及び暗号化
されたダイジェストの２種類のデータを受信側へ配信す
る必要があるが、電子画像が大量の場合には、ネットワ
ークを通して配信する際に、どの電子画像に対してどの
ダイジェストが対応しているのかを配信側で適切に管理
するためのデータ管理手段が別途必要になる。このよう
なデータ管理手段として、従来、データハイディング手
法、すなわち、例えば電子文書の著作権情報をダイジェ
ストとして暗号化し、このダイジェストをオリジナルの
電子画像中に人間の目では視認できないように秘匿に埋
め込んでおき、このダイジェストを必要なときに復号化
して読み出す手法が採用されている。

【０００５】なお、電子画像に対する情報の埋め込み方
法を採用した周知技術としては、電子画像を周波数領域
に展開して特定の周波数成分に処理を施す方法を示した
技術（文献「中村，小川，高嶋：ディジタル画像の著作
権保護のための周波数領域における電子透かし方式，Th
e 1997 Symposium on Cryptography and InformationSe
curity-26A」に開示された技術）や、電子画像を構成す
る各画素の濃度値等に直接処理を施す方法を示した技術
（文献「清水，沼尾，森本：ピクセルブロックによる静
止電子画像データハイディング，情報処理学会第５３回
全国大会2-257」に開示された技術）等が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のデータハイディ
ング手法を採用することにより、例えば、ネットワーク
を通して配信された電子画像から著作権情報等を受信者
が容易に確認できるので、個々の電子画像とダイジェス
トとの関係の管理が容易になるほか、電子画像上に別途
著作権表示をする必要が無くなるので、オリジナルの電
子画像のまま保つことができる等の長所がある。

【０００７】しかしながら、従来のデータハイディング
手法では、配信途中で電子画像が改竄されたことを受信
側で発見できても、電子画像中のどの部分が改竄された
かを特定することができないという問題があった。

【０００８】そこで本発明の課題は、改竄部分の特定が
可能な電子画像の改竄検出方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、上記改竄検出方法を適用した改竄
検出システム及びその構成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の改竄検出方法は、配信対象となる電子画像に所定の
ダイジェストを埋め込む第１段階と、配信された電子画
像から前記埋め込まれたダイジェストを読み出して配信
途中での改竄の有無を検出する第２段階とを有する。第
１段階は、前記電子画像から領域毎の分割画像を作成し
て順序付けを行い、先順の分割画像から作成した送信用
ダイジェストを次順の分割画像に埋め込んで当該次順の
送信用ダイジェストを作成する処理をすべての分割画像
について繰り返した後、最先の分割画像及び各送信用ダ
イジェストが埋め込まれた分割画像を元の電子画像の形
態に組み上げて全体画像を再構成し、この全体画像を、
当該全体画像から作成した全体認証用ダイジェスト、前
記順序付けの情報、及び、最終の分割画像から作成した
送信用ダイジェストと共に配信する過程を含み、第２段
階は、配信された前記電子画像から作成した全体照合用
ダイジェストと、配信された前記全体認証用ダイジェス
トとを比較照合して全体的な改竄の有無を判定し、改竄
が有ると判定できるときに、前記配信された電子画像か
ら前記順序付けの情報に従って領域毎の分割画像を読み
出し、各分割画像から順次作成した受信用ダイジェスト
を最先の分割画像のものから次の分割画像のものへと順
次繰り下げた上で、それぞれ前記送信用ダイジェストと
順次比較照合して領域別の改竄の有無を判定する過程を
含むことを特徴とする。なお、前記第１段階では、前記
最終の分割画像の送信用ダイジェストを認証用ダイジェ
ストとし、前記第２段階は、前記最終の分割画像の受信
用ダイジェストを照合用ダイジェストとして、前記認証
用ダイジェストとの間で比較照合するようにする。

【００１０】上記他の課題を解決する本発明の改竄検出
システムは、情報埋め込み装置と改竄検出装置とを通信
回線を介して接続して構成される。情報埋め込み装置
は、受信した電子画像に埋め込まれたダイジェストに基
づいて当該電子画像の改竄の有無を検出する手段を備え
た受信装置宛の送信用情報を作成する装置であって、所
定の電子画像を部分領域毎の分割画像に分割する領域分
割手段と、個々の前記分割画像に対して順序付けを行う
順序付け手段と、前記順序付けの情報に従って先順の分
割画像についての送信用ダイジェストが埋め込まれた分
割画像または最先の分割画像から当該順の送信用ダイジ
ェストを作成してそれぞれ次順の分割画像に順次埋め込
む手段と、最先の分割画像及び前記送信用ダイジェスト
が埋め込まれた分割画像を元の電子画像の形態に組み上
げる画像再構成手段と、前記組み上げられた電子画像か
ら全体認証用ダイジェストを作成する全体認証用ダイジ
ェスト作成手段と、作成された全体認証用ダイジェスト
を、少なくとも前記組み上げられた電子画像及び前記順
序付けの情報と共に前記送信用情報として保持する情報
保持手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】また、改竄検出装置は、前記組み上げられ
た電子画像から全体照合用ダイジェストを作成する全体
照合用ダイジェスト作成手段と、作成された前記全体照
合用ダイジェストと配信された前記全体認証用ダイジェ
ストとを比較照合して全体的な改竄の有無を判定する第
１判定手段と、全体的な改竄が有ると判定できるとき
に、前記組み上げられた電子画像から前記順序付けの情
報に従って領域毎の分割画像を読み出し、各分割画像か
ら順次受信用ダイジェストを作成する受信用ダイジェス
ト作成手段と、各分割画像の受信用ダイジェストをそれ
ぞれ次順の分割画像へと順次繰り下げた上で、それぞれ
前記送信用ダイジェストと順次比較照合することで領域
毎の改竄の有無を判定する第２判定手段を有することを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。 （第１実施形態）まず、本発明の改竄検出方法の実施の
形態を図１に従って説明する。ここでは、配信対象とな
る電子画像にダイジェストを埋め込む配信側の処理と、
埋め込まれたダイジェストに基づいて配信途中での改竄
の有無を検出する受信側の処理を中心に説明する。

【００１３】配信側では、以下のようにしてダイジェス
トの埋め込みを行う。最初に、対象となる電子画像を例
えば４つの部分領域に領域分割する。分割された領域の
画像をそれぞれ分割画像Ａ〜Ｄとする（図１（ａ））。
次に、各分割画像Ａ〜Ｄを抽出して（図１（ｂ））、そ
れぞれ順序番号(1)〜(4)を付与する（図１（ｃ））。図
示の例では、分割画像Ａが最先で、以後、分割画像Ｂ，
Ｄ，Ｃの順に順序付けされている。その後、順序番号
(1)の分割画像Ａに一方向ハッシュ関数を適用して送信
用ダイジェストＤＡを作成し（図１（ｄ））、これを順
序番号(2)の分割画像Ｂへ埋め込む（図１（ｅ））。次
に、送信用ダイジェストＤＡが埋め込まれた順序番号
(2)の分割画像Ｂに一方向ハッシュ関数を適用して送信
用ダイジェストＤＢを作成し、これを順序番号(3)の分
割画像Ｄへ埋め込む（図１（ｇ））。この処理を最終の
順序番号(4)の分割画像Ｃまで同様に繰り返す（図１
（ｈ））。最終の分割画像Ｃから作成した送信用ダイジ
ェストＤＣについては、後の処理で認証用ダイジェスト
として用いるために保存しておく。

【００１４】その後、最先の分割画像Ａと各送信用ダイ
ジェストＤＡ，ＤＢ，ＤＤが埋め込まれた分割画像Ｂ〜
Ｄとを元の領域に組み上げて電子画像（便宜上、元の電
子画像と区別するため、以後、全体画像と称する）を再
構成すると共に（図１（ｉ））、その全体画像に一方向
ハッシュ関数を適用して全体認証用ダイジェストＤａｌ
ｌを作成する。そして、上記順序付けの情報としての順
序鍵、全体認証用ダイジェストＤａｌｌ、認証用ダイジ
ェストＤＣ、及び全体画像を受信側に配信する（図１
（ｊ））。

【００１５】一方、受信側では、以下のようにして、改
竄検出を行う。受信した全体画像に一方向ハッシュ関数
を適用して認証照合用ダイジェストを作成し、この認証
照合用ダイジェストと全体認証用ダイジェストＤａｌｌ
とを比較照合して全体的な改竄の有無を判定する（図１
（ｋ））。両ダイジェストが一致した場合、すなわち全
体的な改竄がなかった場合は、その全体画像についての
所定の後続処理を行う。

【００１６】一方、全体的な改竄があった場合は、以下
のようにして領域別の改竄の有無を検出する。まず、全
体画像を、受信した順序鍵に従って分割し、これにより
得られた分割画像から順次受信用ダイジェストＤ´Ａ，
Ｄ´Ｂ，Ｄ´Ｄ，Ｄ´Ｃを作成する（図１（ｌ））。ま
た、順序番号(2)以降の分割画像から埋め込まれている
送信用ダイジェストをそれぞれ読み込んでおく。そし
て、順序番号(1)の分割画像Ａの送信用ダイジェストＤ
Ａと受信用ダイジェストＤ´Ａ，順序番号(2)の分割画
像Ｂの送信用ダイジェストＤＢと受信用ダイジェストＤ
´Ｂ，順序番号(3)の分割画像Ｄの送信用ダイジェスト
ＤＤと受信用ダイジェストＤ´Ｄ、順序番号(4)の分割
画像Ｃについての認証用ダイジェストＤＣと照合用ダイ
ジェストＤ´Ｃとをそれぞれ比較照合する（図１
(m)）。これにより、領域別の改竄の有無の判定が可能
になる。

【００１７】（第２実施形態）次に、上記改竄検出方法
を適用した改竄検出システムについて説明する。この改
竄検出システムは、配信装置と受信装置をそれぞれネッ
トワークに接続して構成される。配信装置は、対象とな
る電子画像に上記送信用ダイジェストを付加する情報埋
め込み装置を備え、受信装置には上記各種ダイジェスト
を用いて全体改竄検出及び領域別の改竄検出を行う改竄
検出装置を備えている。

【００１８】配信装置に備えられる情報埋め込み装置
は、少なくとも下記の機能を有するものである。 （１）所定の電子画像を部分領域毎の分割画像に分割す
る機能。 （２）個々の前記分割画像に対して順序付けを行う機
能。 （３）順序付けの情報に従って先順の分割画像について
の送信用ダイジェストが埋め込まれた分割画像または最
先の分割画像から当該順の送信用ダイジェストを作成し
てそれぞれ次順の分割画像に順次埋め込む機能。 （４）最先の分割画像及び送信用ダイジェストが埋め込
まれた分割画像を元の電子画像の形態に組み上げて全体
画像を再構成する機能。 （５）全体画像から全体認証用ダイジェストを作成する
機能。 （６）作成された全体認証用ダイジェストを、少なくと
も全体画像及び前記順序付けの情報と共に送信用情報と
して保持する機能。

【００１９】上記各機能を実現するため、本実施形態で
は、図２に示すように、画像入力部１１，画像蓄積部１
２，画像出力部１３，画像再構成部１４，自動領域分割
部１５，領域データ蓄積部１６，ダイジェスト作成部１
７，ダイジェスト蓄積部１８，全体認証用ダイジェスト
出力部１９，情報埋込部２０，認証用ダイジェスト出力
部２１，手動領域分割部２２，領域座標データ入力部２
３，領域座標データ蓄積部２４，順序鍵作成部２５，順
序鍵蓄積部２６，順序データ入力部２７，順序データ蓄
積部２８，及び順序鍵出力部２９の機能ブロックを備え
た情報埋め込み装置１００を構成する。この情報埋め込
み装置１００は、例えばパーソナルコンピュータやワー
クステーション等の汎用コンピュータが記録媒体に記録
された所定のプログラムを読み込んで実行することによ
って実現することができる。

【００２０】以下、電子画像として、１画素が８ビット
で表わされる２５６階調のグレースケールビットマップ
形式の画像を対象とし、各分割画像から得られるダイジ
ェストが８ビットであるものとして、情報埋め込み装置
１００の使用手順と上記各部１１〜２９の動作を説明す
る。なお、画像蓄積部１２の蓄積内容や画像処理の過程
は、図示しない表示装置の画面上に表示され、随時モニ
タできるようになっている。

【００２１】まず、図示しないメモリにファイルされた
電子画像から改竄位置の特定を可能にしたいものを画像
入力部１１で読み込んで画像蓄積部１２に保存させてお
く。この情報埋め込み装置１００は、電子画像の領域分
割を自動で行うか、或いは手動で行うかを利用者が適宜
指定できるようになっている。自動領域分割が指定され
た場合、自動領域分割部１５は、画像蓄積部１２に保存
されている電子画像を、図，表，パラグラフ等の部分領
域に分割し、分割画像を得る。

【００２２】図３は、領域分割の処理内容を説明するた
めに示したものであり、同図（ａ）は黒画素数の分布グ
ラフ、同図（ｂ）は分割される電子画像の一例である。
ここでは、図３（ｂ）に示されるような電子画像に対し
て一定値以上の濃度値（例えば“１２８”）を持つ画素
を“１”，それ未満の画素を“０”とする２値化処理を
ライン毎に施し、そのラインに含まれる黒画素数を通計
して図３（ａ）に示されるような、縦軸が画像の縦方向
の座標値，横軸が通計した黒画素数となるグラフを作成
する。このとき、例えば１０ライン以上連続して、通計
した黒画素数が“０”となる位置で電子画像を分割す
る。更にその分割領域において全カラムの黒画素を通計
して同様なグラフを作成し、例えば１０カラム以上連続
して、通計した黒画素数が“０”となる位置で再分割す
る。このような操作を領域が分割されなくなるまで繰り
返す。

【００２３】この結果、例えば最終的に図４に示される
ように、８つの分割画像が抽出可能になる。これらの分
割画像及びそれらの各々の位置座標（各分割画像の左上
端座標等）の情報は、領域データ蓄積部１６に保存され
る。また、各分割画像の位置座標，幅，高さの情報は、
領域座標データ蓄積部２４に保存される。

【００２４】一方、手動領域分割が指定された場合、利
用者は、電子画像を表示装置のモニタ画面で見ながらマ
ウス等の操作により分割したい領域を表す領域座標デー
タを領域座標データ入力部２３に入力することになる。
この場合、その領域の位置座標，その幅，高さの情報を
含む領域座標データが領域座標データ蓄積部２４に保存
され、この領域座標データに基づいて手動領域分割部２
２が、電子画像を分割して分割画像を抽出する。

【００２５】その後、利用者は、画像蓄積部１２に保存
されている電子画像と領域座標データ蓄積部２４に保存
されているデータとを参考にして、マウス等の操作によ
り、各分割画像に対する順序データ（上述の順序番号）
を順序データ入力部２７に入力する。この順序データ
は、順序データ蓄積部２８及び領域データ蓄積部１６に
保存される。

【００２６】ダイジェスト作成部１７では、領域データ
蓄積部１６に保存されている分割画像に対して一方向ハ
ッシュ関数を適用してデータ圧縮を行うことで、送信用
ダイジェストを作成し、これをダイジェスト蓄積部１８
に保存させる。例えば図５に示されるように、個々の分
割画像を縦横の各方向に４等分して総計１６個の画素ブ
ロックのビットマップイメージを作成し、各画素ブロッ
クにおける全画素の濃度値の合計を算出し（ここでは１
７２９ビット）、その合計を２５６で除した剰分（ここ
では１９３）を送信用ダイジェストとして扱う。

【００２７】情報埋込部２０は、ダイジェスト蓄積部１
８に保存されている最先の分割画像についての送信用ダ
イジェストを次の分割画像へ埋め込む。また、最先の分
割送信用ダイジェストが埋め込まれた分割画像をダイジ
ェスト作成部１７に送って送信用ダイジェストを作成さ
せ、これにより得られた送信用ダイジェストをさらに次
の分割画像に埋め込む。これを最終の分割画像に先順の
送信用ダイジェストを埋め込むまで繰り返す。最終の分
割画像の送信用ダイジェストについては、これを認証用
ダイジェストとするため、そのままダイジェスト蓄積部
１８に保存しておく。

【００２８】ここでの埋め込みは、例えば上述した公知
文献「清水，沼尾，森本：ピクセルブロックによる静止
全体画像データハイディング，情報処理学会第５３回全
国大会2-257」に開示された技術を応用することで実現
可能である。具体的に言えば、まず、領域画像を横方向
から見た場合の４個の画素ブロックを左側と右側の２個
ずつの組に分けて、総計１６個の画素ブロックから８個
の画素ブロック対を作成し、各画素ブロック対における
全画素の濃度値の分散値を比較する。比較の結果、左側
ブロックの分散値が右側ブロックの分散値以上である場
合、この画素ブロック対は、ビット値“０”という情報
を示しており、左側ブロックの分散値が右側ブロックの
分散値未満である場合、この画素ブロック対は、ビット
値“１”という情報を示しているとする。ここで、画素
ブロック対を左上から右下の順に見たときの各画素ブロ
ックの各ビット値情報を埋め込む情報と照合し、その照
合結果として埋め込む情報と合致しない画素ブロック対
があれば、その画素ブロック対の各画素ブロックにおい
て、線形変換により平均値をそのままにして分散値のみ
を入れ替える処理を施す。

【００２９】例えば、特定の画素ブロックＡの分散値を
他の画素ブロックＢの分散値と入れ替える場合、新しい
画素ブロックＡの濃度値Ｎは、その画素ブロックＡでの
全画素の濃度値の平均値をＭａとした場合、「Ｎ＝Ｍａ
＋（画素ブロックＡの濃度値−Ｍａ）×画素ブロックＢ
の分散値／画素ブロックＡの分散値」なる関係式より求
めることができる。

【００３０】画像再構成部１４では、順序データ蓄積部
２８からの順序データに従って領域データ蓄積部１６に
保存されている各分割画像を各々の位置座標の情報を用
いて元の電子画像の形態に組み上げて全体画像を再構成
し、これを画像蓄積部１２に保存させる。この後、ダイ
ジェスト作成部１７は、画像蓄積部１２に保存されてい
る全体画像に対して一方向ハッシュ関数を適用してデー
タ圧縮を行うことで、全体認証用ダイジェストを作成
し、これをダイジェスト蓄積部１８に保存させる。

【００３１】順序鍵作成部２５では、順序データ蓄積部
２８に保存されている順序データと領域座標データ蓄積
部２４に保存されているデータとに基づいて順序鍵を作
成し、これを順序鍵蓄積部２６に保存させる。

【００３２】最終的に、画像出力部１３は、画像蓄積部
１２に保存されている全体画像を出力する。また、全体
認証用ダイジェスト出力部１９は、ダイジェスト蓄積部
１８に保存されている全体認証用ダイジェストを出力す
る。同時に順序鍵出力部２９から順序鍵蓄積部２６に保
存されている順序鍵を出力し、認証用ダイジェスト出力
部２１はダイジェスト蓄積部１８に保存されている認証
用ダイジェストを出力する。

【００３３】なお、送信用ダイジェストが付加された全
体画像、全体認証用ダイジェスト、順序鍵、認証用ダイ
ジェストは、図示しないメモリにファイルしておくこと
が可能である。また、図２に示した情報埋め込み装置１
００の構成は一例であって、初めに説明した基本機能を
有するものであれば他の構成であっても良い。

【００３４】次に、受信装置に備えられる改竄検出装置
について説明する。この改竄検出装置は、少なくとも下
記の機能を有するものである。 （１）配信された全体画像から全体照合用ダイジェスト
を作成する機能。 （２）作成された全体照合用ダイジェストと配信された
全体認証用ダイジェストとを比較照合して全体的な改竄
の有無を判定する機能。 （３）全体的な改竄が有ると判定できるときに、配信さ
れた全体画像から上記順序鍵に従って領域毎の分割画像
を読み出し、各分割画像から順次受信用ダイジェストを
作成する機能。 （４）各分割画像の受信用ダイジェストをそれぞれ次順
の分割画像へと順次繰り下げた上で、それぞれ各送信用
ダイジェストと順次比較照合することで領域毎の改竄の
有無を検出する機能。

【００３５】上記各機能を実現するため、本実施形態で
は、図６に示すように、画像入力部３０，画像蓄積部３
１，領域分割部３２，領域データ蓄積部３３，ダイジェ
スト作成部３４，ダイジェスト蓄積部３５，順序鍵蓄積
部３６，情報検出部３７，検出情報蓄積部３８，順序鍵
入力部３９，全体認証用ダイジェスト入力部４０，認証
用ダイジェスト入力部４１，全体認証用ダイジェスト蓄
積部４２，認証用ダイジェスト蓄積部４３，情報照合部
４４，判定結果蓄積部４５，及び判定結果出力部４６を
備えて改竄検出装置２００を構成する。この情報読み出
し装置２００は、例えばパーソナルコンピュータやワー
クステーション等の汎用コンピュータが、記録媒体に記
録された所定のプログラムを読み込んで実行することに
よって実現することができる。

【００３６】改竄検出装置２００における動作は、下記
のとおりである。まず、画像入力部３０で、送信用ダイ
ジェストが付加された全体画像を入力するとともに、こ
の全体画像を画像蓄積部３１に保存させる。また、順序
鍵入力部３９で入力した順序鍵を順序鍵蓄積部３６に保
存させ、全体認証用ダイジェスト入力部４０で入力した
全体認証用ダイジェストを全体認証用ダイジェスト蓄積
部４２に保存させ、更に、認証用ダイジェスト入力部４
１で入力した認証用ダイジェストを認証用ダイジェスト
蓄積部４３に保存させる。

【００３７】ダイジェスト作成部３４は、画像蓄積部３
１に保存された全体画像に一方向ハッシュ関数を適用し
てデータ圧縮を行うことで全体照合用ダイジェストを作
成し、これをダイジェスト蓄積部３５に保存させる。

【００３８】情報照合部４４では、ダイジェスト蓄積部
３５に保存された全体照合用ダイジェストと全体認証用
ダイジェスト蓄積部４２に保存された全体認証用ダイジ
ェストとを比較照合し、全体的な改竄の有無を判定す
る。両ダイジェストが一致していれば全体的な改竄が行
われていないと判定し、一致していなければ改竄が行わ
れていると判定する。判定結果は、判定結果蓄積部４５
に保存される。

【００３９】情報照合部４４において全体的な改竄が行
われていると判定できる場合は、以下の手順で改竄位置
の特定を行う。まず、その結果を情報照合部４４から領
域分割部３２に通知する。領域分割部３２では、順序鍵
蓄積部３６に蓄積された順序鍵に従って画像蓄積部３１
に蓄積された全体画像を分割画像に分割して読み出して
順序鍵と共に領域データ蓄積部３３に保存させる。

【００４０】次に、ダイジェスト作成部３４で、各分割
画像に対して一方向ハッシュ関数を適用してデータ圧縮
を行い、順次受信用ダイジェストを作成する。そして、
各受信用ダイジェストをダイジェスト蓄積部３５に保存
させる。また、情報検出部３７で、領域データ蓄積部３
３に保存された分割画像に含まれる送信用ダイジェスト
を最先の分割画像のものから次の分割画像のものへと順
次読み出して検出情報蓄積部３８に保存させる。

【００４１】更に、情報照合部４４で、ダイジェスト蓄
積部３５に保存された受信用ダイジェストを最先の分割
画像のものから次の分割画像のものへと順次繰り下げて
読み出し、それぞれ検出情報蓄積部３８に保存された送
信用ダイジェストと比較照合する。最終の分割画像の受
信用ダイジェストについては、これを照合用ダイジェス
トとして、認証用ダイジェスト蓄積部４３に蓄積された
認証用ダイジェストと比較照合する。それぞれのダイジ
ェストが一致していれば各分割画像は改竄されていない
ことになり、相違していれば該当する分割画像は改竄さ
れていることになる。すべての分割領域が改竄されてい
ない結果になった場合は、領域分割時に、部分領域とし
て選択されなかった領域が改竄されていたことを意味す
る。

【００４２】何れにせよ、この場合も先の全体画像に関
する改竄の有無の判定結果と同様に、その比較照合の結
果は、順序鍵と共に判定結果蓄積部４５に保存された
後、判定結果出力部４６から出力される。

【００４３】なお、図６に示した改竄検出装置２００の
構成も一例であって、初めに説明した基本機能を有する
ものであれば他の構成であっても良い。

【００４４】本発明の実施形態は、以上のとおりである
が、本発明は、必ずしも上記例に限定されるものではな
く、種々の形態での実施が可能である。例えば、上記説
明は、一方向ハッシュ関数を適用した、画像の画素濃度
値に基づく各種ダイジェストの作成、及び個々の画像を
更に分割したブロック間の画素濃度値の分散値の比較に
よる埋め込みの例であるが、本発明の改竄検出が可能に
なる形態であれば、他の手法でダイジェストを作成して
も良い。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電子画像が改竄されていることを確認した上
で電子画像中のどの位置が改竄されたのかを領域別に特
定することができるという特有の効果がある。また、順
序付けの情報を配信しているため、この順序付けの情報
を持たない利用者は改竄位置を特定できないため、利用
者へのサービス限定を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｍ）は、本発明の電子画像の改竄検
出方法の処理概要及び手順を示した説明図。

【図２】本実施形態の情報埋め込み装置のブロック構成
図。

【図３】本実施形態の情報埋め込み装置における電子画
像の領域分割処理を説明するための図で、（ａ）は黒画
素数のグラフに関するもの，（ｂ）は分割に供される全
体画像に関するものである。

【図４】図３で説明した領域分割処理を経て得られた分
割画像を組み上げた全体画像の説明図。

【図５】本実施形態の情報埋め込み装置におけるダイジ
ェスト作成の説明図。

【図６】本実施形態の改竄検出装置のブロック構成図。

【図７】従来の電子認証の手順を示した説明図。

【符号の説明】

１１，３０ 画像入力部 １２，３１ 画像蓄積部 １３ 画像出力部 １４ 画像再構成部 １５ 自動領域分割部 １６，３３ 領域データ蓄積部 １７，３４ ダイジェスト作成部 １８，３５ ダイジェスト蓄積部 １９ 全体認証用ダイジェスト出力部 ２０ 情報埋込部 ２１ 認証用ダイジェスト出力部 ２２ 手動領域分割部 ２３ 領域座標データ入力部 ２４ 領域座標データ蓄積部 ２５ 順序鍵作成部 ２６，３６ 順序鍵蓄積部 ２７ 順序データ入力部 ２８ 順序データ蓄積部 ２９ 順序鍵出力部 ３２ 領域分割部 ３７ 情報検出部 ３８ 検出情報蓄積部 ３９ 順序鍵入力部 ４０ 全体認証用ダイジェスト入力部 ４１ 認証用ダイジェスト入力部 ４２ 全体認証用ダイジェスト蓄積部 ４３ 認証用ダイジェスト蓄積部 ４４ 情報照合部 ４５ 判定結果蓄積部 ４６ 判定結果出力部 １００ 情報埋め込み装置 ２００ 改竄検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/387

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配信対象となる電子画像に所定のダイジ
   ェストを埋め込む第１段階と、配信された電子画像から
   前記埋め込まれたダイジェストを読み出して配信途中で
   の改竄の有無を検出する第２段階とを有し、 前記第１段階は、 前記電子画像から領域毎の分割画像を作成して順序付け
   を行い、先順の分割画像から作成した送信用ダイジェス
   トを次順の分割画像に埋め込んで当該次順の送信用ダイ
   ジェストを作成する処理をすべての分割画像について繰
   り返した後、最先の分割画像及び各送信用ダイジェスト
   が埋め込まれた分割画像を元の電子画像の形態に組み上
   げて全体画像を再構成し、この全体画像を、当該全体画
   像から作成した全体認証用ダイジェスト、前記順序付け
   の情報、及び、最終の分割画像から作成した送信用ダイ
   ジェストと共に配信する過程を含み、 前記第２段階は、 配信された前記全体画像から作成した全体照合用ダイジ
   ェストと、配信された前記全体認証用ダイジェストとを
   比較照合して全体的な改竄の有無を判定し、改竄が有る
   と判定できるときに、前記配信された全体画像から前記
   順序付けの情報に従って領域毎の分割画像を読み出し、
   各分割画像から順次作成した受信用ダイジェストを最先
   の分割画像のものから次の分割画像のものへと順次繰り
   下げた上で、それぞれ前記送信用ダイジェストと順次比
   較照合して領域別の改竄の有無を判定する過程を含むこ
   とを特徴とする、電子画像の改竄検出方法。
2. 【請求項２】 前記第１段階は、前記最終の分割画像の
   送信用ダイジェストを認証用ダイジェストとし、前記第
   ２段階は、前記最終の分割画像の受信用ダイジェストを
   照合用ダイジェストとして前記認証用ダイジェストとの
   間で比較照合することを特徴とする、請求項１記載の改
   竄検出方法。
3. 【請求項３】 前記送信用ダイジェスト、前記受信用ダ
   イジェスト、前記全体認証用ダイジェスト、及び前記全
   体照合用ダイジェストが、各分割画像に対して一意に定
   まる情報であることを特徴とする請求項１または２記載
   の改竄検出方法。
4. 【請求項４】 前記送信用ダイジェスト、前記受信用ダ
   イジェスト、前記全体認証用ダイジェスト、及び前記全
   体照合用ダイジェストを、それぞれ元の画像に一方向ハ
   ッシュ関数を適用することにより作成することを特徴と
   する請求項１または２記載の改竄検出方法。
5. 【請求項５】 前記一意に定まる情報が当該電子文書の
   著作権情報を含むものであることを特徴とする請求項４
   記載の改竄検出方法。
6. 【請求項６】 受信した電子画像に埋め込まれたダイジ
   ェストに基づいて当該電子画像の改竄の有無を検出する
   手段を備えた受信装置宛の送信用情報を作成する装置で
   あって、 所定の電子画像を部分領域毎の分割画像に分割する領域
   分割手段と、 個々の前記分割画像に対して順序付けを行う順序付け手
   段と、 前記順序付けの情報に従って先順の分割画像についての
   送信用ダイジェストが埋め込まれた分割画像または最先
   の分割画像から当該順の送信用ダイジェストを作成して
   それぞれ次順の分割画像に順次埋め込む手段と、 最先の分割画像及び前記送信用ダイジェストが埋め込ま
   れた分割画像を元の電子画像の形態に組み上げる画像再
   構成手段と、 前記組み上げられた電子画像から全体認証用ダイジェス
   トを作成する全体認証用ダイジェスト作成手段と、 作成された全体認証用ダイジェストを、少なくとも前記
   組み上げられた電子画像及び前記順序付けの情報と共に
   前記送信用情報として保持する情報保持手段と、 を有することを特徴とする情報埋め込み装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の情報埋め込み装置で作成
   された前記送信用情報を受信して配信過程の改竄の有無
   を検出する装置であって、 前記組み上げられた電子画像から全体照合用ダイジェス
   トを作成する全体照合用ダイジェスト作成手段と、 作成された前記全体照合用ダイジェストと配信された前
   記全体認証用ダイジェストとを比較照合して全体的な改
   竄の有無を判定する第１判定手段と、 全体的な改竄が有ると判定できるときに、前記組み上げ
   られた電子画像から前記順序付けの情報に従って領域毎
   の分割画像を読み出し、各分割画像から順次受信用ダイ
   ジェストを作成する受信用ダイジェスト作成手段と、 各分割画像の受信用ダイジェストをそれぞれ次順の分割
   画像へと順次繰り下げた上で、それぞれ前記送信用ダイ
   ジェストと順次比較照合することで領域毎の改竄の有無
   を判定する第２判定手段を有することを特徴とする改竄
   検出装置。
8. 【請求項８】 請求項６記載の情報埋め込み装置と、請
   求項７記載の改竄検出装置とを通信回線で接続して成る
   改竄検出システム。